1990年8月17日：中国建成第一台天文子午环

编辑：fsxoyo发布时间：2023-06-03 00:30

1990年8月17日，我国与丹麦天文学家合作研制的有效口径为240毫米的当时世界上最大反射式全自动水平子午环，在中国科学院陕西天文台安装完毕。这标志着我国拥有了第一台天文子午环，也标志着我国天文学在这一领域进入了世界先进领域。

子午环是目视方法测定恒星位置的主要仪器，它的基本结构好像是一架大型的直轴式中星仪，另外附有一个刻划十分精密的垂直度盘。子午环的望远镜，经常指向子午圈，既可以用来测定恒星中天的时刻，又可以测定恒星中天时的天顶距。

与国外通用的经典子午环相比，我国的天文子午环采用了水平式望远镜装置，将主光路改为反射式系统，并添加了实施校测系统来检测仪器的状态。这些新颖的设计使得其冲破了子午环有效口径限制的禁区，使得有效口径达到了240毫米。

这一系列的优势，使得子午环更适于观测远距离暗天体，经过初步调试之后，它已经可以用目视测微器对距离地球约782光年的北极星和其他遥远的恒星进行观测。当正式投入使用之后，还将可以观测到比人肉眼极限距离高630倍的天体，全年可观测10万余个星次，无论是被测天体的极限星还是整体的观测效率都有了重大突破。而且，由于子午环是由望远镜、自动校准光学系统和计算机自动控制系统等组成，使得整个观测、记录采集和数据处理全部实现自动化。

另外，由于是采用光子计数技术测定恒星的观测量，因此子午环可提供一万多颗天体的精确位置。这将对于研究太阳系天体、银河系动力学、恒星的形成，烟花、宇宙的年龄、恒星的空间分布以及参考系的建立等天文学领域产生极大的作用。

现代子午环

观测和归算正在转向全部自动化。用来精密测定天体过子午圈的时刻和天顶距，借以求得天体赤径和赤纬的一种光学仪器。子午环曾被誉为最精密的天文仪器。二百年来，它一直是编制基本星表的主要仪器。它的主要部分是一架口径15～20厘米、焦距约2米的折射望远镜，其有效视场约为0°3。镜筒的中部是一个坚固而中空的立方体，侧面有水平轴，沿东西方向放置，使镜筒能在子午面内转动。水平轴的两外端为精密轴颈,置于V形轴承架上。在水平轴上套有直径较大的精密垂直度盘，用4～6台对称排列的读数显微镜读取望远镜的天顶距。

读数也可由照相机记录。在新型子午环上已开始使用光学度盘或分辨率达0奖05的感应式传感器来代替金属度盘。望远镜和水平轴的绝大部分重量由专门的平衡机构承托,以减轻压在V形轴承上的重量。仪器的基墩须有深固的防震地基。在望远镜的焦平面上装有精密的测微器。测微器有垂直移动和水平移动的动丝。

观测者转动测微轮带动水平动丝来对准星像，测出它偏离测微器中心水平丝的角距。将这个自动记录下来的角距加到垂直度盘的读数上,并作大气折射改正后,就得到这颗星中天时的天顶距。此外，控制驱动垂直丝的小电动机的速率，对准并跟踪水平移动的星像，配以恒星钟的秒脉冲，自动记录垂直动丝的位置，来推算出恒星经过子午圈的时刻，即这颗星的赤经。一颗星的观测时间一般不超过两分钟。

其他

有的子午环已采用光电记录法，不再由人眼瞄准星像，而且观测数据也直接输入电子计算机。观测和归算正在逐渐转向全部自动化。子午环配有水银地平、准直管和方位标等附属装置，用它们分别定出天底点的位置、视准线的准直差以及水平轴的方位差。实际上，子午环观测还需校正多种误差。子午环一般可观测亮于9等的恒星。观测一颗星一次中天的均方误差为：赤经±0奖20～±0奖30，赤纬±0奖30～±0奖45。